ПОВРЕЖДЕНИЕ И ЗАЩИТА ПЕЧЕНИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПАНКРЕОНЕКРОЗЕ 14.03.03 - патологическая физиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Омск 2011

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по медицине

На правах рукописи

СУКАЧ

Михаил Сергеевич

ПОВРЕЖДЕНИЕ И ЗАЩИТА ПЕЧЕНИ

ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПАНКРЕОНЕКРОЗЕ

14.03.03 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Омск 2011

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Омская государственнная медицинская академия Министерства здравоохранения и социнального развития Российской Федерации

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор

Долгих Владимир Терентьевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук

Будаев Алексей Владимирович (Кемеровская государственная медицинская академия)

доктор медицинских наук

Орлов Юрий Петрович (Омская государственная медицинская академия)

Ведущая организация: ГБОУ ВПО Сибирский государственный медицинский

университет (г. Томск)

Защита состоится 24 января 2012 года в __ часов на заседании диссернтационного совета Д 208.065.04 при Государственном бюджетном образонвательном учреждении высшего профессионального образования Омнская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (644043, г. Омск, ул. Ленина, 12, тел.а8 (3812) 23-32-89).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омской государственнной медицинской академии.

Автореферат разослан л___ __________ 20 года

Ученый секретарь

диссертационного совета Е.А. Потрохова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Одним из часто встречающихся хирургиченских заболеваний является острый панкреатит, составляющий в средннем от 3 до 10% случаев среди неотложных заболеваний органов брюшной полости (В.С. Савельев и соавт., 2008). Среди больных острым панкреатитом пациентов с панкреонекрозом - 15-25%. Летальность при панкреонекнрозе как в России, так и за рубежом составляет 50-85% (С.Ф.аБагненко и соавт., 2006; В.Г. Лысенко и соавт., 2007). Ведущим патогенетинческим фактором летальности является полиорганная недостаточнность (C.W.аImrie, 2003), вызванная абдоминальным сепсисом (H.G.аBeger et al., 2003; J.P.аDerikx et al., 2007). Характерно, что в синдром полиорганной недостанточности одинаково часто вовлекаются все системы органов (С.Б.аКелейников и соавт.,а2009). Особенно усугубляет тяжесть общего состояния больных острая печеночная недостаточность. В основе патогенеза поражения клеток печени лежит чрезмерная активация процессов липопероксидации, нарушение биоэнернгетики и электролитного баланса гепатоцитов (Л.Л.аПлоткин, 2007), что приводит к интоксикации, бактериемии, вторичному иммунодефициту (В.С.аСавельев и соавт., 2008). Печень становится первым органом-мишенью, принимающим основной удар панкреатогенной токсинемии вследствие попадания в кровь воротной вены активированных паннкреатических и лизосомальных ферментов, продуктов распада ткани поджелудочной железы, компонентов калликреин-кининовой системы (S. Hofer et al., 2009).

Цель исследования. Выяснить механизмы формирования печеночной недостаточности при панкреонекрозе и патогенетически обосновать пути ее фармакокоррекции.

Задачи исследования.

Изучить ведущие патогенетические факторы панкреатогенной печеночнной недостаточности.
Оценить функционально-метаболические нарушения печени, возникаюнщие при экспериментальном панкреонекрозе.
Изучить патогенетическую значимость гипоксии в формировании паннкреатогенной печеночной недостаточности, используя антигипоксант цитофлавин.
Изучить механизмы гепатопротекторного действия гептрала при панкреонекрозе.

Научная новизна. В эксперименте на организменном уровне установнлено, что основными патогенетическими факторами печеночной недостаточности при панкреонекрозе являются панкреатогенные нарушения гемодинамики и чрезмерная активация процессов свободно-радикального окиснления.

Выявлено, что одним из факторов ухудшения кровоснабжения печени и поджелудочной железы является увеличение вязкости крови за счет повышенния агрегационных свойств эритроцитов.

Результаты работы позволяют утверждать, что угнетение функций пенчени происходит в следующей последовательности: вначале антиоксидантная, синтетическая и конъюгационная, затем детоксикационная и, в последнюю очередь, обменная функция печени.

Профилактическое использование цитофлавина позволило оценить патогеннетическую значимость ухудшения печеночного кровотока, активации процессов свободно-радикального окисления, эндотоксемии, угнетения синтеза глюкозы и белка; а применение гептрала - эндотоксемии, гиперферментемии, нарушения конъюгации билирубина.

Практическая значимость. Результаты исследований, полученные на ценлостном организме, углубляют представления о патогенетической роли процессов свободно-радикального окисления, изменений реологических свойств крови, нарушений сердечно-сосудистой системы и эндогенной интоксинкации в формировании печеночной недостаточности при панкреонекрозе. Это может служить теоретическим базисом для разработки новых, патогенетически направленных схем лечения больных с острым панкреантитом и панкреонекрозом.

Сведения о динамическом изменении маркеров повреждения гепатоцинтов, активности факторов гемостаза, нарастании синдрома эндогенной интоксикации могут позволить с большей достоверностью оценивать эффективнность лечебных мероприятий и прогнозировать течение острого панкреатита в клинике.

Экспериментально обоснована эффективность использования цитофланвина и гептрала для ограничения активации свободно-радикального окисления, гипоксии, нормализации сердечной деятельности, уменьшения эндотоксемии при остром панкреатите и панкреонекрозе.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внендрены в учебном процессе на кафедре патофизиологии Омской государственной медицинской академии, кафедре патофизиологии с курсом клинической патофизиологии Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого и кафедре патофизиологии Кемеровской государственной медицинской академии.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены и обнсуждены на XIV конференции Актуальные проблемы патофизиологии (Санкт-Петербург, 2008), LXIX научно-практической конференции Актуальнные вопросы экспериментальной и клинической медицины - 2008 (Санкт-Петербург, 2008), 77-й Итоговой научной студенческой конференции (Омск, 2008), 78-й Итоговой научной студенческой конференции (Омск, 2009), III Межндународном молодежном медицинском конгрессе Санкт-Петербургские научные чтения - 2009 (Санкт-Петербург, 2009), 13-й Всероссийской конференнции Жизнеобеспечение при критических состояниях (Москва, 2011), научно-практической конференции Фундаментальные и клинические аспекты критических состояний (Омск, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Положения, выносимые на защиту:

Ведущими патогенетическими факторами панкреатогенной печеночной недостаточности являются расстройства гемодинамики, интенсификация процессов свободно-радикального окисления, эндотоксемия и активация протеолитических ферментов, которые приводят к нарушению основнных функций печени с сопутствующим цитолитическим синдромом.
Профилактическое использование цитофлавина в значительной стенпени ослабляет ведущие патогенетические факторы развития панкреонекроза и его печеночных осложнений. Цитофлавин улучшает детоксиканционную, гемостатическую, депонирующую и конъюгирующую функции печени за счет антигипоксического и антиоксидантного действий.
Гептрал уменьшает гепатотропное действие ведущих патогенетических факторов панкреонекроза, что проявляется восстановлением основных функций печени и сердечно-сосудистой системы, а также улучшением реологических свойств крови и уменьшением эндотоксемии.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 181 странинце машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав, содержащих результаты собстнвенных исследований, обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 31 таблицей и 42 рисунками. Список литературы вклюнчает 254 источника, в том числе 159 отечественных и 95 зарубежных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проведены на кафедре патофизиологии и в Центральной научно-исследовательской лаборатории Омской государственной медицинской академии. В качестве лабораторных животных использовали 286 белых беспородных крыс-самцов массой 29914 г. (М). В качестве наркоза использовался диэтиловый эфир, сочетающий эффекты аналгезии и миорелаксации. Контрольную группу составили интактные животные, в опытнной группе моделировали панкреонекроз. Модель панкреонекроза разработана сотрудниками кафедры патофизиологии ОмГМА и защищена патентом (патент РФ №а2290702 Способ моделирования панкреонекроза). Доступ в брюшную полость осуществляли с помощью срединной лапаротомии. Панкреонекроз моделировали введением в поджелудочную железу аутожелчи в дозе 0,15амл/кг массы животного. Для оценки тяжести повреждения печени были выбраны 3 исследовательские точки: 6 ч, 24 ч и 48 ч, с учетом которых животные опытной группы были разделены на подгруппы - II1, II2 и II3.

Рис. 1. Дизайн исследования.

На следующем этапе для уменьшения панкреатогенных повреждений пенчени использовали антигипоксант цитофлавин и гепатопротектор гептрал. Препараты вводили раздельно внутрибрюшинно через 5 минут после моделиронвания панкреонекроза: цитофлавин в дозе 0,21амл/кг, гептрал - 11,4амг/кг. В каждой группе животных введение препаратов осуществляли с учетом выбранных ранее исследовательских точек. Таким образом, было сформинровано 10 экспериментальных групп. Минимальный объем выборки для каждой из групп, обеспечивающий достоверность выводов, рассчитывали по формуле F. Lopez-Jimenez et al. (1998).

Для оценки системной гемодинамики использовали метод тетраполярной реографии Ш.И.аИсмаилова и соавт. (1982) в модификации В.В.аКарпицкого и соавт. (В.В. Карпицкий, 1986). Рассчитывали ударный объем сердца (УО), минутнный объем кровообращения (МОК), ударный индекс (УИ), сердечный индекс (СИ), удельное периферическое сопротивление сосудов (УПСС) и часнтоту сердечных сокращений (ЧСС). Среднее артериальное давление (АД) измеряли прямым методом, катетеризируя левую общую сонную артерию.

Для выявления эндотоксемии и оценки детоксикационной функции печени кровь забирали из воротной и печеночной вен. Содержание ВНСММ опреденляли в плазме, на эритроцитах и в гомогенатах ткани поджелудочной железы и печени по методу, предложенному М.Я.аМалаховой (1995). В сыворотке крови определяли активность аланинаминотрансферазы (ААТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ), амилазы и -глутамилтрансферазы (ГГТ), содержание общего и прямого билирубина, глюкозы и мочевины на автоматическом биохимическом анализаторе Konelab-20. Для оценки интенсивности процессов свободно-радикального окисления исследовали хеминлюминесценцию плазмы крови и гомогенатов печени и поджелудочной железы. Вязкость крови измеряли ротационным вискозиметром Brookfield LV-DV pro II с компьютерным обеспечением WinGather V3.0. Отдельно исследонвали показатели вязкости плазмы крови на скоростях сдвига 30асек-1 и 60асек-1 , а вязкости цельной крови - на 12асек-1 и 30асек-1.

Для оценки изменения плазменного звена гемостаза определяли содержанние растворимых фибрин-мономерных комплексов (РФМК), активность фактора VIII, нарушения в системе протеина С, резистентность фактора Vа к активированному протеину С, концентрацию фибриногена и антитромбина III, активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), тромбиновое время (ТВ), протромбиновое время (ПВ).

Статистическую обработку результатов данных проводили на персональнном компьютере с помощью программ Microsoft Excel 2007 и Statistica 6.0 (В.М.аЗайцев, 2003; А.А. Халафян, 2007). Поскольку распределение параметров изучаемых показателей в группах носило характер, отличный от нормального, было отдано предпочтение непараметрическим критериям сравнения данных. Для оценки различий между показателями сравниваемых групп и их значинмости использовали критерии Манна-Уитни и Уилкоксона. Критический уровень значимости статистических гипотез (р) в данном исследовании принимали равным 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ полученных данных показал, что уровень среднего АД у крыс через 6 ч после моделирования панкреонекроза не отличался от контрольных значений, а через сутки наблюдалось максимальное повышение АД (на 27,4%). Через двое суток оно несколько снижалось, но по-прежнему превышало коннтроль на 15,4%.

Через 6 ч ЧСС увеличивалась на 10,5% по сравнению с контронлем, что, вероятно, связано с болевой импульсацией и активацией симпатоадреналовой системы и гиперкатехоламинемией (В.С. Савельев, 2008). Такое включение срочных механизмов компенсации сердечного выброса позвонляет поддерживать адекватное метаболическим потребностям кровоснабжение органов и тканей. Через одни-двое суток ЧСС не превышала контрольные значения. Вероятно, в процессе развития системного воспалительного ответа происходило истощение этого компенсаторного механизма вследствие сосудистого паралича и уменьшения объема циркулирующей крови (M. Pauliny, 2009).

Таблица 1

Изменение показателей системной гемодинамики у крыс

при панкреонекрозе, Р50 [Р25; Р75]

Примечание: * - значимость различий по отношению к контролю (р<0,05); ^ - значимость различий по отношению к 6 ч наблюдения (р<0,05)

Минутный объем кровообращения оказался повышенным на всех сроках нанблюдения в среднем в 2 раза. Аналогично изменялись УИ и СИ. Увеличению МОК способствовало возрастание УО в 1,7-1,8 раза на протяжении всего пенриода наблюдения и умеренная тахикардия. Не исключено, что наблюдаемый гипердинамической синдром может быть следствием болевого синдрома и послендующей чрезмерной активации симпатоадреналовой системы (А.В. Ершов, 2007; В.С. Савельев, 2008), положительного хроно- и инотропного влиянния катехоламинов на сердце.

Гиповолемия и гемоконцентрация обусловили снижение УПСС на протяженнии всего периода наблюдения. Максимальное его снижение через 6ач (на 50,9%) существенно облегчало постнагрузку на левый желудочек сердца и обусловливало двукратное увеличение МОК. Через сутки оно уменьшилось на 21,1%, а через двое суток - на 40,2% по сравнению с контролем.

Таким образом, при моделировании панкреонекроза и анализе параметров системной гемодинамики в течение двух суток можно утверждать, что формирунется гипердинамический тип кровообращения. Появляющаяся портальнная гипертензия приводит к снижению эффективного объема плазмы с обранзованием асцита и развитию гипонатриемии, гипокалиемии, гипокальциемии и гипомагниемии (С.В. Журавель, 2004), что также усугубляет функциональные нарушения сердца.

Изменение реологических свойств крови является важным фактором в патогеннезе критических состояний, в том числе и при панкреонекрозе (В.А.аНеговский, 1977). Вязкость цельной крови оказалась повышенной на всех сроках наблюдения при обеих скоростях сдвига (через 6 ч - 18,8%, через 24 ч - на 66,7%, через 48 ч - на 23,3%), что свидетельствует о большем вкладе эритронцитов, чем плазменных белков, в повышение вязкостных показателей крови в раннем периоде формирования патологического процесса. Вязкость плазмы значимо повышалась только по прошествии одних суток (на 37,4%). Это может косвенно свидетельствовать о накоплении в крови продуктов некротического распада клеток, токсических веществ инфекционной природы, протеолитиченских ферментов, компонентов комплемента и активации системы гемостаза (В.А. Шабанов, 1998).

Гемоконцентрация, вероятно, является следствием выхода жидкой части крови за пределы сосуда (из-за повышенной сосудистой проницаемости, привондящей к экссудации в брюшную полость и забрюшинную клетчатку) и снижения эластических свойств мембран эритроцитов (В.С.аСавельев, 2008).

Панкреонекроз обусловливал следующие изменения плазменного звена сиснтемы гемостаза. На всех сроках наблюдения возрастало содержание РФМК, которые рассматриваются в качестве маркера тромбинемии и внутрисосудистого свертывания крови: через 6 и 24 ч - в 1,5 раза, а через двое суток - в 3 раза.

Протромбиновое время достоверно увеличивалось по отношению к контрольнному только после 6-24 ч наблюдения на 32,7%, а через двое суток оно возвращалось к исходным значениям. Это свидетельствует не только об активации внешнего пути образования протромбиназы и усилении свертывания крови, но и о дефиците протромбина, синтезируемого печенью. При панкреонекнрозе статистически значимое снижение ТВ (на 9,4%) было только по прошествии двух суток эксперимента. Нормальное ТВ при удлинении ПВ монжет указывать на дефицит VII, X, V и II факторов свертывания крови (З.С.аБаркаган, 2001). Некоторые авторы объясняют преобладание прокоагулянтнной системы при панкреонекрозе высокой коагулянтной активностью моноцитов крови в очаге воспаления (Е.А.аЦеймах и соавт., 2010).

Измерение АЧТВ выявило замедление коагуляции в первые 6-24 ч (на 9,4% и 10,1%, соответственно), во вторые сутки - ее нормализацию, что является признаком начинающейся гиперкоагуляции. Такая динамика в течение первых суток также свидетельствует о дефиците факторов II, V и X (З.С.аБаркаган,а2001). При исследовании содержания фибриногена было выявнлено его значимое снижение на всех исследуемых сроках: через 6 часов - на 34,1%, через 24 ч - на 67,6%, а через 48 ч - на 22,9%. С учетом увеличения количества РФМК это указывает на активацию внутрисосудинстого свертывания крови. Таким образом, панкреонекроз сопровождается повышением коагуляционной активности крови за счет активации факторов свертывания (признаки стадии коагулопатии потребления ДВС-синдрома) и снижения их выработки в печени.

В ряде работ отмечено большое значение средних молекул в патогенезе эндонгенной интоксикации и заболеваний печени (Г.И. Назаренко, 2006). Мы оценивали качественный и количественный состав ВНСММ в плазме и на эритнроцитах крови воротной и печеночной вен, а также в гомогенатах ткани печени и поджелудочной железы. У контрольных животных содержание ВНСММ в плазме печеночной вены было на 11% значимо ниже, чем в воротной, что свидентельствует о сохранности детоксикационной функции печени.

Через 6 ч после моделирования панкреонекроза в плазме воротной вены количество ВНСММ было максимальным (в 30,7 раза) в спектре 238-246 нм, куда входят вещества катаболического пула ВНСММ (М.Я Малахова, 1995). В спекнтре веществ катаболического пула ВНСММ плазмы печеночной вены различия с контролем были менее выражены, чем в плазме воротной вены (в 12,3 раза).

Через сутки в плазме обеих вен наблюдалось максимальное увеличение экснтинкций по отношению к контрольным значениям на всем диапазоне длин волн. Вместе с тем, изменения количества ВНСММ на эритроцитах по отношеннию к контролю были менее выраженными, чем в плазме исследуемой крови. Данный факт может свидетельствовать о перераспределении ВНСММ с поверхнности эритроцитов в плазму. Через 48 ч в плазме воротной вены наблюдалось снижение ВНСММ по сравнению с суточным уровнем. Вместе с тем, именно в эти сроки наблюдения было выявлено увеличение данного показателя в плазме печеночной вены по сравнению с воротной на 7,9%, что подтверждает вклад метаболитов катаболических процессов печени в общую эндотоксемию.

Таким образом, панкреонекроз обусловливал повышение общего содержанния ВНСММ в плазме обеих вен на всех сроках исследования. Характерно, что в течение первых 6-24 ч эксперимента содержание ВНСММ в плазме воротной вены было выше, чем в печеночной, что свидетельствовало об относительной сохранности детоксикационной функции печени, чего не наблюдалось к его окончанию. Это может быть следствием не только сниженной детоксикационнной функции печени, но и выделения в сосудистое русло продуктов катаболизма, образующихся в поврежденных гепатоцитах.

Установлено, что уровень свободно-радикального окисления в тканях подженлудочной железы, печени и плазме крови коррелирует с вероятностью неблагоприятного исхода при панкреонекрозе (Д.Б. Демин, 2003). Так, через 6 ч отмечалось увеличение светосуммы плазмы воротной вены в 2,1 раза, а вспышки - на 27% по сравнению с контрольными показатенлями. В крови печеночной вены наблюдались похожие, но менее значимые измененния, что может быть связано с включением адаптивных механизмов и сохранением преобладания антиоксидантной системы в печени. К концу пернвых суток и до конца эксперимента показатель вспышки плазмы крови обеих вен снижался, а в плазме печеночной вены отмечалась тенденция к снижению светосуммы. Поскольку светосумма отражает способность липидов подвернгаться окислению, то снижение этого показателя обусловлено либо уменьшением количества легкоокисляющихся липидов, либо появлением веществ, препятствующих ускорению окисления (Д.А. Еникеев и соавт., 2006).

Таблица 2

Изменение показателей хемилюминесценции сыворотки крови и гомогенатов органов

при панкреонекрозе, Р50 [Р25; Р75]

При этом в ткани печени на протяжении всего исследования увеличивались все параметры хемилюминесценции, в гомогенатах поджелудочной железы повышалась светосумма. Такое несоответствие может быть вызвано декомпенсацией процессов свободно-радикального окисления в поджелудочной железе, в то время как в печени она развивается только к конечному сроку эксперимента и существенно усиливает первичное повреждение органа циркулирующими в кровотоке продуктами распада клеток поджелудочной железы (П.С.аФилипенко и соавт., 2008). Таким образом, после моделирования панкреонекроза в течение двух суток нарушаются детоксикационная и антиоксидантная функции печени, формируется синдром эндогенной интоксикации, активируются процессы свонбодно-радикального окисления, о чем свидетельствуют увеличение катаболического пула, общего содержания ВНСММ, показателей хемилюминесценции плазмы крови и гомогенатов органов.

Ферментемия, как известно, является интегративным показателем состояния систем организма, так как уровни биохимических показателей крови детермининрованы метаболическими системами (И.М. Рослый и соавт., 2002). Для подтверждения обширности повреждения поджелудочной железы в иснпользуемой модели мы исследовали активность -амилазы сыворотки крови (M. Pauliny et al., 2009). Через 6 ч после моделирования панкреоннекроза гиперферментемия, связанная с чрезмерной активацией -амилазы (в воротной вене - в 41,4 раза, а в печеночной - 37,8 раза относительно контроля) и массивным ее выходом в обнщий кровоток, указывала на панкреатогенную природу процесса. Затем активность фермента резко снижалась, что свидетельствовало о переходе острого массивного воспаления в деструктивное (Г.И. Назаренко, 2006).

Повышение активности ААТ как маркера цитолиза в сыворотке крови обеих вен свидетельствовало не только о повреждении мембран клеток поджелундочной железы, но и о вовлечении в патологический процесс печеночной паренхимы и миокарда вследствие нарастающей эндотоксемии и гиперферментемии (В.М.аЛифшиц, 2006). В то же время гиперферментемия может указывать на уменьшение их синтеза в гепатоцитах (Г.И.аНазаренко,а2002).

Таблица 3

Изменение биохимических показателей сыворотки крови при панкреонекрозе, Р50 [Р25; Р75]

При анализе изменений активности АсАТ нами не было выявлено закономернностей ни в одной из экспериментальных групп. Вероятно, это объясняется тем, что АсАТ - более чувствительный тест, а ААТ является более специфичным для диагностики поражения печени (H. Zimmermann, 1998).

В течение первых 6 ч эксперимента было выявлено резкое увеличение акнтивности ГГТ. Это связано с активацией мембранных механизмов транспорта аминокислот (А. Уайт, 1981), быстрым включением печени в патологический процесс и формирующейся ее недостаточности интоксикационной природы (А.Я. Цыганенко, 2002), что подтверждает и подъем активности ААТ. Кроме того, увеличение активности этого фермента может быть связано с действием протеолитических ферментов и солей желчных кислот при внутрипеченочном холестазе (В.В. Бульон, 2003), что позволяет считать его маркером тяжести иннтоксикации при панкреонекрозе.

Уменьшение концентрации прямого билирубина при панкреонекрозе через 6 ч наблюдения могло быть следствием снижения активности глюкуронилнтрансферазы (П.Ф. Литвицкий, 2003). Через сутки концентрация прямого билирубина в крови повышалась по сравнению с предыдущей исследовательнской точкой, незначительно превышая значения в контрольной группе, что напоминало лабораторную картину второй стадии печеночно-клеточной недостанточности. Установлено, что билирубин играет роль природного антиоксиданта, являясь акцептором активных форм кислорода и предотвращая гибель клеток (H. Gullu et al., 2005), поэтому его увеличение могло быть вызвано активацией процессов свободно-радикального окисления.

Для оценки функционирования орнитинового цикла исследонвали уровень мочевины в воротной и печеночной венах. Через 6 ч после моделирования панкреонекроза содержание мочевины увеличивалось. Это могло быть реакцией организма на острое воспаление в поджелудочной железе с выраженным усилением катаболизма белков и обезвоживанием организма (Г.И.аНазаренко и соавт., 2006). Через сутки-двое количество мочевины снижалось в обеих венах и значимо от контроля не отличалось, что, вероятно, свидетельствовало об уменьшении белковообменных процессов в печени (В.М.аЛифшиц и соавт., 2006).

Повреждение печени обусловливало снижение интенсивности глюконеогеннеза, основанного на интенсивном использовании глюкогенных аминокислот, что вызывало гипопротеинемию (И.М. Рослый и соавт., 2002). Повышение концентрации глюкозы к 48 ч эксперимента могло быть вызвано нарушением ее утилизации клетками организма из-за уменьшения синтеза инсулина поджелундочной железой (В.М.аЛифшиц и соавт., 2006). Кроме этого, чрезмерная продукция активных форм кислорода могла привести к сопутствующему форминрованию инсулинорезистентности (B.J. Goldstein et al., 2005).

Обобщая полученные данные, можно сделать заключение, что в течение двух суток после моделирования панкреонекроза появляются признаки печеночнной недостаточности, о чем свидетельствовало повышение активности ААТ, изменение концентрации прямого билирубина и мочевины, а также, сниженние уровня глюкозы.

Для подтверждения выявленных патогенетических факторов формирования печеночной недостаточности при панкреонекрозе в следующих сериях опытов мы использовали препараты направленного действия: антигипоксант цитофланвин и гепатопротектор гептрал. Цитофлавин значимо снижал уровень среднего АД только через 24 ч (на 21,8%), а ЧСС значимо не изменялась ни на одном сроке моделирования панкренонекроза. Уменьшение МОК наблюдалось через 6ач (на 43,5%) и 48ач (на 27,3%) после применения цитофлавина по сравнению со значениями в опытных группах; УИ снижался на 46,0% и 39,2%, а СИ - на 43,2% и 31,1%, соответстнвенно. После введения цитофлавина отмечалось увеличение УПСС через 6 ч и 48 ч наблюдения (на 91,8% и 53,3%, соответственно). При этом показатель практически не отличался от аналогичного у контрольных животных. Выявленный положительный эффект цитофлавина на системную гемодинамику может быть связан с антигипоксическим действием янтарной кислоты за счет увеличения потребления кислорода тканями и улучшения тканевого дыхания (усиление транспорта электронов в электронтранспортной цепи митохондрий), а также за счет снижения интенсивности процессов перекисного окисления липидов (Г.А.аЛиванов, 2002).

На фоне цитофлавина отмечалось достоверное снижение вязкости цельной крови на всех сроках наблюдения по отношению к аналогичному показателю при панкреонекрозе, что, безусловно, является положительным эффектом ввиду возникшего кризиса микроциркуляции и гипоксии. Вязкость плазмы оставалась на том же уровне, что и при панкреонекрозе в течение всего периода наблюденния. Данный факт подтверждает результаты первого этапа исследования, где было установлено, что максимальный вклад в нарушение реологических свойств крови вносят эритроциты. Возможно, компоненты цитофлавина улучншают физико-химические свойства гликокаликса эрироцитов, а также уменьшают содержание ВНСММ на их мембране.

Снижение содержания РФМК на фоне цитофлавина отмечалось только ченрез сутки-двое: на 40,0% и 60,0%, соответственно, по отношению к нелеченым животным. ПВ и ТВ на всех сроках исследования оставалось достонверно повышенным относительно контроля. Это могло явиться признаком улучшения белоксинтетической функции печени. Содержание антитромбина III на фоне действия цитофлавина на всех сроках снижалось не только по сравнению со значениями панкреонекроза (на 35,6%; 15,4%; 29,0%, соответственно), но и по отношению к контролю. Цитофлавин снижал АЧТВ при панкреонекрозе после первых сунток моделирования на 12,3%, а через двое суток, наоборот, увеличение его на 13,8% по сравнению с опытной группой. При исследовании концентрации фибнриногена, активности фактора VIII и фактора V к активированному протеину С значимых изменений после введения цитофлавина ни на одном сроке эксперимента выявлено не было. Таким образом, введение цитофлавина при панкреонекрозе незначительно улучшало некоторые параметры плазменнного звена системы гемостаза.

Эффективность детоксикационной терапии отражает содержание в крови ВНСММ (Г.И.аНазаренко и соавт., 2006). Уровень ВНСММ как один из достонверных показателей эндотоксикоза через 6 ч после введения цитофлавина снижался, особенно в плазме. Тенденция снижения содержания ВНСММ в обеих венах прослеживалась и на последующих сроках эксперимента. Изменянлись не только количественные характеристики ВНСММ (общее их содержание), но и качественные - достоверные отличия на всех длинах волн, особенно на длиннах волн 238-246 нм, на которых обычно исследуется катаболический пул ВНСММ. Только через двое суток на фоне введенного цитофланвина было отмечено достоверное снижение количества ВНСММ в плазме воротной и печеночной вен одновременно, хотя уровень ВНСММ по-прежнему превышал контроль.

Таким образом, цитофлавин значительно снижал количество ВНСММ, в осонбенности их катаболический пул, в крови воротной и печеночной вен во все сроки наблюдения. Наряду с уменьшением содержания ВНСММ в гомогенантах печени, это может свидетельствовать о частичной нормализации обезвреживающей функции печени и уменьшении интоксикации организма.

Полученные нами результаты хемилюминесценции сыворотки крови и гомонгенатов органов после введения цитофлавина позволяют судить о некотором уменьшении интенсивности процессов свободно-радикального окиснления в ранние сроки использования препарата. Статистически значимое снижение исследуемых параметров хемилюминесценции плазмы и гомогенантов печени наблюдалось только через 6 ч после введения цитофлавина. В более поздние сроки подобных изменений не было, видимо, вследствие прекранщения фармакологических эффектов компонентов препарата, связанных с усилением антиоксидантной защиты.

Цитофлавин, обладая мембранопротективным и антиоксидантным дейстнвием (Н.Н. Попова и соавт., 2010), уменьшал повреждение поджелудочной женлезы и печени и в некоторой степени снижал потерю -амилазы панкреатоцинтами, что отражалось в выравнивании гиперферментемии в течение всех сроков исследования. На фоне цитофлавина через 6 ч после моделирования панкреонекнроза отмечалось снижение активности ААТ в обеих венах, что свидентельствует об уменьшении выраженности цитолитического синдрома (Г.И.аНазаренко и соавт., 2006). Однако через сутки данные показатели резко возрастали и стали превышать значения у животных при панкреонекрозе, что, очевидно, обусловлено активацией метаболических (анаболических) процессов в организме, в целом, и в печени на фоне цитофлавина, в частности (П.С.аМаркенвич и соавт., 2010). При определении активности -глутамилтрансферазы в сериях опытов с цитофлавином отмечанлось более плавное нарастание активности этого фермента, чем без использованния препарата. Пик активности смещался к концу первых суток. Данный факт мог свидетельствовать не только о сохранении микросомальной системы пенчени, но и об уменьшении поражения поджелудочной железы (А.Я. Цыганенко, 2002).

Цитофлавин частично нормализовывал содержание прямого билирубина в вонротной вене по сравнению с показателем нелеченых животных. Видно, что профилактическое введение препарата хотя и сохраняло динамику изменений концентрации прямого билирубина, характерную для печеночно-клеточной недостаточности, но уменьшало его количество в кровотоке. Степень снижения билирубина служила маркером выведения токсинов (Е.Н.аДенисова и соавт., 2009).

Концентрация мочевины на фоне цитофлавина значительно отличалась от значений панкреонекроза на сроке 24 ч: отмечался резкий подъем метаболита в 3,3 и 2,4 раза в воротной и печеночной венах, соответственно. Не исклюнчено, что течение восстановительного периода осложнялось повреждением почек (ретенционная гиперазотемия) (X.P. Zhang et al., 2008), что требует дальннейших углубленных исследований, в том числе и мочевыделительной системы. Введение цитофлавина обусловливало более интенсивное снижение содержания глюкозы, чем при панкреонекрозе. При этом, возможно, уровень глюкозы через сутки в печенночной вене был значимо выше, чем при панкреонекрозе, за счет нормализации процессов глюконеогенеза. Такие изменения концентрации глюкозы на фоне цитофлавина после первых-вторых суток экспенримента могли свидетельствовать об уменьшении повреждения поджелудочной железы и частичной сохранности ее эндокринной функции, а также способнонсти печени при этом синтезировать глюкозу из лактата и аминокислот для поддержания ее нормального уровня в сыворотке крови (П.Ф.аЛитвицкий, 2003). Кроме того, известно, что антиоксиданты активизируют синтез гликогена даже при отсутствии инсулина (J.L. Evans, 2005). Не исключено, что благоприятнное влияние цитофлавина связано с интенсификацией депонирования глюкозы в виде гликогена.

Таблица 4

Изменение биохимических показателей сыворотки крови

при панкреонекрозе на фоне применения цитофлавина и гептрала, Р50 [Р25; Р75]

Примечание: * - достоверность различий по отношению к контролю (р<0,05); ^ - достоверность различий по отношению к показателю 6 ч этой же серии (р<0,05); + - достоверность различий по отношению к показателям аналогичного срока моделирования панкреонекроза без использования препарата (р<0,05).

Таким образом, профилактическое введение цитофлавина после моделирования панкреонекроза в значительной степени нивелирует повреждающее действие гепатотропных патогенных факторов при панкреонекнрозе, улучшает обезвреживающую, гемостатическую, депонирующую и конъюгирующую функнции печени за счет его антигипоксического и антиоксидантного действий.

В другой серии опытов в восстановительном периоде после моделирования панкреонекроза крысам внутрибрюшинно вводили гепатопротектор гептрал. Уровень среднего АД на фоне гептрала значимо уменьшался только через 24 ч по сравнению с уровнем АД животных с панкреонекрозом на 15,4%. На фоне гептрала ЧСС значимо не изменялась ни на одном сроке наблюдения. При исслендовании МОК, УИ, СИ на фоне применения гептрала было выявлено их снижение на 6ач и 48 ч наблюдения по сравнению со значениями в опытных группах и увеличение УПСС.

Таким образом, введение гептрала после моделирования панкреонекроза спонсобствовало улучшению основных параметров системной гемодинамики по сравнению с таковыми без применения препарата: гипердинамия сердечно-сосундистой системы становилась менее выраженной, а наиболее существенные изменения наблюдались в первые 6 ч и по прошествии двух суток с монмента введения препарата. Выявленный положительный эффект гептрала на системную гемодинамику, вероятнее всего, связан с его защитой гепатоцитов от свободных радикалов, экзо- и эндогенных токсических веществ (М.М. Сачек и соавт., 2010), накапливающихся в большом количестве при панкреонекрозе и приводящих к кардиодепресии (А.В. Ершов, 2007).

Снижение вязкости цельной крови после введения гептрала было более выранжено, чем снижение вязкости плазмы. Данный факт подтверждает то, что главную роль в ухудшении реологических свойств крови играет изменение эланстичности эритроцитарной мембраны. Кроме того, содержание ВНСММ, также оказывающих негативное влияние на вязкость крови, снижается как на эритроцинтах, так и в плазме после прохождения крови через печень. При прогрессировании панкреонекроза эта разница сначала уменьшается, а затем и сама печень становится источникам эндогенной интоксикации за счет разрушенния мембран гепатоцитов. Гептрал, стабилизируя их мембраны, улучшает реологические свойства крови не только за счет восстановления детоксикационных возможностей печени, но и за счет нормализации белоксинтетической (а значит гемостатической и антиоксидантной) функции органа.

Гептрал обусловливал уменьшение содержания РФМК и увеличение ТВ через 24-48 ч по отношению к группам крыс с панкреонекрозом. ПТИ незначительно снижался лишь к концу вторых суток эксперимента по сравнению с нелечеными животными, а ПВ значимо не изменялось. Содержание антитромбина III на фоне гептрала уменьшалось в течение первых 6-24 ч эксперимента. При исследонвании концентрации фибриногена положительный эффект был отмечен только через 6 ч моделирования панкреонекроза (показатель повысился на 71,4% по сравнению с таковым у нелеченых животных), а через сутки-двое он снова стал ниже контроля. Значимых изменений АЧТВ, активности фактора VIII и фактора V к активированному протеину С ни на одном сроке моделированния панкреонекроза у крыс выявлено не было. Возможно, что защита печени как основного органа-источника факторов системы свертывания лежит в основе частичной стабилизации плазменного звена гемостаза при паннкреонекрозе.

Через 6 ч после введения гептрала выявлялось достоверное снижение экснтинкций катаболического пула ВНСММ плазмы обеих вен по отношению к панкреонекрозу, а на эритроцитах значимо уменьшалось их суммарное содержанние в воротной вене. После введения гептрала происходило снижение содержания ВНСММ в гомогенатах печени и поджелудочной железы. Через сутки у животных, получавших гептрал, в плазме воротной вены значения на всех длинах волн значимо снижались, чего не наблюдалось в печеночной вене. Суммарное содержание ВНСММ на эритроцитах обеих вен по прошествии суток достоверно не отличалось ни от контрольного показателя, ни от показателя при панкреонекрозе. Через двое суток наблюдения на фоне введения гептрала было отмечено достоверное снижение суммарного количества ВНСММ в плазме обеих вен по отношению к уровням панкреонекроза. Через сутки-двое после введения гептрала при исследовании гомогенатов печени и поджелудочнной железы выявлялось значимое снижение содержания ВНСММ в печени по сравнению с показателями панкреонекроза на 12,6% и 7,8%, соответственно. Таким образом, гептрал частично нормализовывал ВНСММ, в особеннонсти их катаболический пул, в крови воротной и печеночной вен в первые 6 ч и по прошествии 48 ч исследования. Наряду со снижением содержанния ВНСММ в гомогенатах печени, это может свидетельствовать о частичной нормализации ее обезвреживающей функции, снижении панкреантогенной токсемии и уменьшении интоксикации организма в целом.

Через 6 ч после применения гептрала отмечалось снижение всех показатенлей хемилюминесценции плазмы воротной вены. Кроме того, в ткани печени также достоверно уменьшались вспышка и спонтанная светимость. Ченрез сутки после применения препарата в плазме обеих вен и гомогенатах поджелудочной железы увеличивалась только вспышка. При исследовании плазмы крови через 48 ч наблюдения было выявлено значимое повышение всех параметров хемилюминесценции в печеночной вене по сравнению с опытной группой. Исследование гомогенатов органов выявило значимое увеличение светосуммы в поджелудочной железе.

Применение гептрала повышает активность антиоксидантной системы, отмечаемую по параметрам хемилюминесценции (в особенности в первые 6 ч применения препарата), что свидетельствует об уменьшении нарушений печеночных функций. Гепатопротекторный эффект гептрала, по-видимому, распространяется и на антиоксидантную способность гепатоцитов, восстанавливая ее.

Мембранопротективный эффект гептрала (М.М. Сачек и соавт., 2010) способнствовал значимому снижению активности -амилазы в сыворотке крови воротной вены через 6 ч наблюдения по сравнению с основной группой. Через сутки-двое этот показатель понизился по отношению к первой исследовантельской точке. Кроме этого, гептрал снижал активность ААТ в сыворотке крови после 6 ч, но значимое отличие от основной группы было лишь в печеночной вене - на 52,4%. Это объясняется повышением интенсивности реакнций адеметионинзависимого трансметилирования, результатом которых является синтез фосфолипидов, образующих клеточную мембрану (R.K.аChawla et al., 1990), а также способностью гептрала как антиоксиданта уменьшать повреждение митохондрий (Э.П.аЯковенко и соавт., 2002). Определенние активности ГГТ не выявило значимого улучшения показателя, хотя прослеживалась тенденция к его снижению.

Уменьшение активности в крови печеночных ферментов ААТ и -глутамилнтрансферазы можно расценивать как снижение интенсивности воспалительных и цитолитических процессов в печени. Гептрал статистически значимо повыншал содержание прямого билирубина в воротной и печеночной венах по сравнению с опытной группой к конечному сроку исследования. Концентрация мочевины, наоборот, снижалась в первые 6 ч исследования, что указывает на восстановление анаболических процессов в печени. Концентрация глюкозы через сутки после введения животным гептрала уменьшалась по сравнению с коннтролем, подобно ее изменению при панкреонекрозе. По истечении двух суток эксперимента содержание глюкозы в воротной вене снизилось еще больше, чем при панкреонекрозе и составило 55,4% от контрольного уровня. Относительное увеличение ее содержания в печеночной вене может свидетельствовать о частичнном восстановлении синтетических процессов в гепатоцитах. Таким образом, профилактическое введение гептрала после моделирования панкреонекнроза улучшает детоксикационную, синтетическую и конъюгирующую функции печени за счет его гепатотропного действия.

Анализируя полученные в ходе экспериментов, выполненных на модели паннкреонекроза, результаты можно заключить, что при данном патологическом процессе формируется печеночная недостаточность, обусловленная функционнальными нарушениями сердечно-сосудистой системы, ухудшением реологических свойств крови, интенсификацией процессов свободно-радикальнного окисления и проявляющаяся цитолизом, нарушением системы плазменного звена гемостаза и развитием синдрома эндогенной интоксикации. Использование препаратов цитофлавин и гептрал, направленных на отдельные звенья патогенеза (гипоксия, свободно-радикальное окисление), может уменьншить повреждение печени при панкреонекрозе.

Суммируя данные литературы и результаты собственных исследований, мы составили блок-схему, которая отражает, каким образом повреждается печень при панкреонекрозе и как можно уменьшить эти повреждения, используя препараты направленного действия.

Рис. 2. Блок-схема патогенеза печеночной недостаточности при панкреоннекрозе по данным литературы (А.В. Ершов, 2007; С.В. Журавель, 2004; Г.И. Назаренко и соавт., 2006; Ю.П. Орлов и соавт., 2006; Д.А. Остапченко и соавт., 2007; В.С. Савельев и соавт., 2008; П.С.аФилипенко и соавт., 2008; M. Pauliny et al., 2009) и результатам собственных исследований (выделено).

ВЫВОДЫ

Ведущими патогенетическими факторами панкреатогенной печеночной недостаточности являются нарушения гемодинамики, обусловленные ухудшеннием реологических и гемостазиологических свойств крови, чрезмерная активация процессов свободно-радикального окисления и эндотоксемия.
Функционально-метаболические нарушения печени при панкреонекрозе проявляются активацией с последующей декомпенсацией детоксикационной, синтетической и конъюгационной функций печени и гиперферментемией вследствие деструкции мембран гепатоцитов.
Профилактическое использование цитофлавина в дозе 0,21амл/кг массы тела в раннем периоде после моделирования панкреонекроза в значительной степени нивелирует повреждающее действие гепатотропных патогенных фактонров при панкреонекрозе, улучшает детоксикационную, гемостатическую, депонирующую и конъюгирующую функции печени за счет его антигипоксиченского и антиоксидантного действий.
Введение гептрала в дозе 11,4 мг/кг массы тела в раннем периоде после монделирования панкреонекроза уменьшает цитолитические процессы в печени, что выражается в уменьшении активности аланинаминотрансферазы, -глутамилтрансферазы сыворотки крови, снижении параметров хемилюминесценции в гомогенатах печени.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Сукач М.С. Изменение детоксикационной функции печени при панкреонекнрозе / М.С. Сукач, А.В. Ершов // Матер. XIV межгородской конф. молодых ученых Актуальные проблемы патофизиологии. - СПб, 2008. - С. 39.
Сукач М.С. Нарушение детоксикационной функции печени при эксперименнтальном панкреонекрозе / М.С. Сукач, А.В. Ершов, В.Т. Долгих // Труды Международ. форума по проблемам науки, техники и образования - Москва, 2008. - С. 135-137.
Патогенетически обоснованный способ моделирования панкреонекроза в эксперименте / А.В. Ершов, В.Т. Долгих, В.В.аШаповалова, М.С. Сукач // Профилактическая и клиническая медицина (Вестник СПбГМА им. И.И.аМечникова). Ц 2009. Ц № 2. Ц С. 137-140.
Сукач М.С. Гемостаз при экспериментальном панкреонекрозе / М.С.аСункач, А.В. Ершов // Матер. III Международ. молодежного медицинского конгресса Санкт- Петербургские научные чтения - 2009, - СПб, 2009. - С. 214.
Сукач М.С. Изменение детоксикационной функции печени при эксперименнтальном панкреонекрозе / М.С. Сукач, В.Т. Долгих // Омский научный вестник (приложение). - 2010. - № 1 (94). - С. 144-146.
Сукач М.С. Функциональные и метаболические нарушения печени при экснпериментальном панкреонекрозе / М.С. Сукач // Матер. науч.-практ. конф. Современные методы диагностики и лечения в реаниматологии. - Москва, 2010. - С. 83-86.
Сукач М.С. Влияние адеметионина на системную гемодинамику и вязнкость крови при панкреонекрозе / М.С. Сукач, В.Т. Долгих // Сибирский медицинский журнал. Ц 2011. Ц № 5. Ц С. 60-62.
Сукач М.С. Влияние гептрала на коагуляционную активность крови и эндонтоксемию при панкреонекрозе / М.С. Сукач, В.Т. Долгих // Общая реаниматология. Ц 2011. Ц № 6. Ц С. 63-68.
Сукач М.С. Нарушение функционально-метаболического состояния пенчени при экспериментальном панкреонекрозе / М.С. Сукач // Матер. науч. практ. конф. Фундаментальные и клинические аспекты критических сонстояний. - Омск, 2011. - С. 86-89.
Сукач М.С. Изменение системной гемодинамики у крыс при эксперименнтальном панкреонекрозе / М.С. Сукач, А.Н. Золотов // Тезисы докладов XIII Всерос. конф. Жизнеобеспечение при критических состояниях. - Монсква, 2011. - С. 208.
Сукач М.С. Использование гептрала для уменьшения гемодинамических нарушений гипоксической природы при панкреонекрозе / М.С.аСукач // Мантер. VI Рос. конф. с международ. участием Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция. - Москва, 2011. - С. 63.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД артериальное давление

ААТ аланинаминотрансфераза

АсАТ аспартатаминотрансфераза

АЧТВ активированное частичное тромбопластиновое время

ВНСММ вещества низкой и средней молекулярной массы

ГГТ -глутамилтранфераза

Геп гептрал

ПВ протромбиновое время

ПН панкреонекроз

РФМК растворимые фибрин-мономерные комплексы

СИ сердечный индекс

ТВ тромбиновое время

УИ ударный индекс

УО ударный объем

УПСС удельное периферическое сопротивление сосудов

Цит цитофлавин

ЧСС частота сердечных сокращений

P25 25-й квартиль, нижний квартиль

P50 медиана

P75 75-й квартиль, верхний квартиль

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по медицине

Blog